JP2012515868A

JP2012515868A - 羽根車装置及び運動エネルギーと風カエネルギーを利用する自動切替再生充電システム

Info

Publication number: JP2012515868A
Application number: JP2011545618A
Authority: JP
Inventors: 曽鳳玲; 張▲ず▼瑛; 曽凱君
Original assignee: 曽鳳玲
Priority date: 2009-01-21
Filing date: 2010-01-20
Publication date: 2012-07-12
Also published as: WO2010083763A1; CN102282362A; CN201363237Y; US20110273134A1

Abstract

【課題】本発明の目的は電動グリーンカーそのものの運動エネルギー或いは運転中で生じる風カエネルギーを利用してそのバッテリーに充電する再生充電システムを提供することである。
【解決手段】羽根車装置及び運動エネルギーと風カエネルギーを利用する自動切替再生充電システムであり、再生充電システムは電動グリーンカー車体に直接取り付ける発電器、羽根車装置（７）、前記羽根車装置（７）の入力端が中心軸、ワンウェイクラッチによって前記電動グリーンカーディファレンシャルの或いはディファレンシャルに接続する変速機ケースの出力軸に接続され、前記羽根車装置（７）の入力端が前記発電機の入力軸に接続する。羽根車装置（７）は少なくとも１つのかみ合い歯を有する歯板（７１）或いは少なくとも１つのプーリーを備える。再生充電システムはワンウェイクラッチを利用して羽根車装置（７）が電動グリーンカーディファレンシャルの接続と切断を実現し、それによって電動グリーンカーそのものの運動エネルギー或いは電動グリーンカーが運転中で生じる風カエネルギーを利用して自動切り替えてバッテリーに充電し、環境保護とエネルギーを利用する目的を実現する。
【選択図】図３

Description

本発明は電動グリーンカー分野に係り、具体的には、電動グリーンカーに応用し、電動グリーンカーそのものの運動エネルギー或いは運転中で生じる風カエネルギーを利用してそのバッテリーに充電する羽根車装置及び再生充電システムに関する。

環境保護問題はますます人々に注目されるにつれて、電動グリーンカーも今後の発展傾向にあり、電気動力型自転車のドライブ装置及び原理は、図１に示すように、バッテリー１でＰＷＭ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ、パルス幅変調）チョッパー２と制御システム５まで電気エネルギーを出力して、ＰＷＭチョッパー２と制御システム５で駆動モーター３を制御し、さらにディファレンシャル４によって車両の運転を駆動する。バッテリー１の電気エネルギーは他の電源で充電し、それで、太陽エネルギーを利用してすぐにバッテリー１に充電する充電設備は登場したものの、曇りの日や夜にはエネルギーの収集はできず、それに車体の色及び外形に制限は多すぎるため、汎用性はない。

本発明の目的は電動グリーンカーそのものの運動エネルギー或いは運転中で生じる風カエネルギーを利用してそのバッテリーに充電する再生充電システムを提供することである。
本発明のもう１つの目的は再生充電システムための羽根車装置を提供することである。

本発明を実現する充電システムは、運動エネルギーと風カエネルギーを利用する自動切替再生充電システムであって、電動グリーンカー車体に直接取り付ける発電器、羽根車装置を備え、前記羽根車装置の入力端は中心軸、ワンウェイクラッチによって前記電動グリーンカーディファレンシャルの或いはディファレンシャルに接続する変速機ケースの出力軸に接続され、前記羽根車装置の入力端は前記発電機の入力軸に接続することを特徴とするものである。
上記システムはさらに、
前記羽根車装置は少なくとも１つのかみ合い歯を有する歯板と、前記歯板の中心位置に設置される中心軸に接続するためのセンター穴と、前記歯板の一側或いは両側に設置される複数のセンター穴からかみ合い歯に放射状で分布する羽根と、それに前記羽根は前記歯板に接続する他端に設置されるクローズドディスクとを備える。
前記羽根車装置は少なくとも１つのプーリーと、前記プーリーの中心位置に設置する中心軸に接続するためのセンター穴と、前記プーリーの一側或いは両側に設置される複数のセンター穴からかみ合い歯に放射状で分布する羽根と、それに前記羽根は前記プーリーに接続する他端に設置される前記羽根の間で形成する空間を閉じるディスクとを備える。
前記羽根は平板状或いは曲面状を呈する。
前記歯板と前記ディスクとの間の前記センター穴の位置に前記羽根を固定して前記中心軸にカバーするためのセンターケーシングは設置される。
前記プーリーと前記ディスクとの間の前記センター穴の位置に前記羽根を固定して前記中心軸にカバーするためのセンターケーシングは設置される。
前記スピニングホイール形状の歯車の歯板は不活性歯車、駆動輪によって前記発電機の入力軸に接続する。
前記プーリーは小さなプーリーによって前記発電機の入力軸に接続する。
前記電動グリーンカーの車体壁に気孔或いはルーバー気孔は設置される。
前記羽根は前記歯板、ディスクの表面に直接溶接し或いは溝付きで挿入し或いは開口部は固定具で接続する。
前記羽根は前記プーリー、ディスクの表面に直接溶接し或いは溝付きで挿入し或いは開口部は固定具で接続する。

本発明における羽根車装置のスピニングホイール形状の歯車の歯板或いはプーリーの一側或いは、両側にスピニングホイールに類似するブレード構成は形成され、車両は起動して或いは滑走する時に、ディファレンシャル或いはディファレンシャルに接続する変速機ケースでワンウェイクラッチを駆動し、羽根を動かして回転させ、特定の速度に達する時に、気流は羽根を動かして回転させ、ワンウェイクラッチを自動的に切り替えて、羽根は気流で動かすよう変更する。それによって、羽根車装置は運動エネルギーと風カエネルギーの自動切替によって運転し続けることはでき、発電機に接続する駆動輪を駆動して回転し、発電機の発電を進め、電動グリーンカーのバッテリーに充電し、エネルギーの再利用と環境保護の目的を達成することはできる。

従来の電気動力型自転車の作動原理図である。本発明におけるスピニングホイール形状の歯車を使用した後の電気動力型自転車の作動原理図である。本発明におけるスピニングホイール形状の歯車の三次元図である。本発明におけるスピニングホイール形状の歯車の側面図である。図４におけるスピニングホイール形状の歯車の下面図である。本発明におけるスピニングホイール形状の歯車は電気動力型自転車に取り付けた後の平面図である。本発明におけるスピニングホイール形状の歯車を電気動力型自転車に取り付けた後の側面図である。本発明におけるプーリーを使用した後の電気動力型自転車の作動原理図である。本発明におけるプーリーの三次元図である。本発明におけるプーリーの側面図である。図１０におけるプーリーの下面図である。本発明におけるプーリーは電気動力型自転車に取り付けた後の平面図である。本発明におけるプーリーは電気動力型自転車に取り付けた後の側面図である。

以下、本実施形態について図面を参照しながら詳しく説明する。

図３乃至図５に示すように、本実施形態における羽根車装置７のスピニングホイール形状の歯車は１つの（１つ以上でもいい）かみ合い歯７０を有する歯板７１と、歯板７１の中心位置に設置される中心軸７６に接続するセンター穴７２と、歯板７１の一側（両側でもよく、本発明は一側で例とする）に設置される複数のセンター穴７２からかみ合い歯７０まで放射状で分布する羽根７３と、図５に示すように、羽根７３は歯板７１に接続する他端に設置される各の羽根７３の間で形成する空間を閉じるディスク７４とを備える。羽根７３の歯板７１、ディスク７４との表面接続は接続具で固定・接続することはできる、あるいは直接溶接して接続し或いは溝付きで挿入し或いは開口部は固定具で接続することもできるは、これは当業者にとっては容易に実現できるため、特に説明はしない。
羽根７３は歯板７１、ディスク７４との接続を強化するために、歯板７１、ディスク７４がセンター穴７２の位置に羽根７３を固定して中心軸７６にカバーするセンターケーシング７５は設置される。
本実施形態において運動エネルギーと風カエネルギーを利用する自動切替再生充電装置は、図６と図７に示すように、羽根車装置７、クラッチ６、不活性歯車８及び駆動輪９を備え、羽根車装置７、クラッチ６、不活性歯車８、及び駆動輪９は直接車体１１内部に設け、車体１１に気孔或いはルーバー気孔１２は設置される。羽根車装置７は中心軸７６（歯車箱の入力軸でも呼ばれ）、クラッチ６によって電動グリーンカーのディファレンシャル４の出力軸に接続し、ディファレンシャル４は電動グリーンカーを駆動して走行すると同時に羽根車装置７の回転を駆動する。再生充電装置はさらに電動グリーンカーに設けられてバッテリー１に接続する発電機１０を備え、該発電機１０の入力軸は駆動輪９（歯車箱の出力端でも呼ばれ）、不活性歯車８によって羽根車装置７の歯板７１のかみ合い歯７０に接続し、羽根車装置７のスピニングホイール形状の歯車は回転する時に不活性歯車８、駆動輪９を駆動して回転し、さらに発電機１０駆動して作動し、不活性歯車８、駆動輪９の設置で、駆動輪９は羽根車装置７のスピニングホイール形状の歯車との間の回転数を十倍以上で増加でき、つまり、駆動輪９の回転数は高い程度に達することによって、発電機１０は発電でき、電気エネルギーを出力する。
本実施形態において運動エネルギーと風カエネルギーを利用する自動切替再生充電装置の作動原理は、図２に示すように、電動グリーンカーは起動する時に、ワンウェイクラッチ６はディファレンシャル４を羽根車装置７に接続させ、電動グリーンカーそのものの運動エネルギーを利用して羽根車装置７を駆動して回転し、バッテリー１に充電する。電動グリーンカーの走行は特定の速度に達した後で、電動グリーンカー車体の外に特定の速度の気流を形成し、該気流は羽根車装置７の回転数をディファレンシャル４は提供できる速度を超え、この時にワンウェイクラッチ６は羽根車装置７とディファレンシャル４を分けさせ、電動グリーンカーは運転中で生じる気流を借りて羽根車装置７を駆動して回転し、不活性歯車８、駆動輪９の回転を駆動して発電機１０を発電させることによって、バッテリー１に充電し、バッテリーは外界の電源で充電する回数及び必要なエネルギーを減少し、環境保護の効果を有する。電動グリーンカーの運転速度は低下し、生じる気流は羽根車装置７を駆動できない時に、ワンウェイクラッチ６は羽根車装置７をディファレンシャル４に接続し、改めて電動グリーンカーの運動エネルギーを利用して発電する。

図９乃至図１１に示すように、本実施形態におけるスピニングホイール形状の歯車７は１つの（１つ以上でも良い）プーリー７７（その上にベルト溝７７１は設けられ）と、プーリー７７の中心位置に設置される中心軸７６に接続するセンター穴７２と、プーリー７７の一側（両側でもよく、本発明は一側で例とする）に設置される複数のセンター穴７２からかみ合い歯７０まで放射状で分布する羽根７３と、図１１に示すように、羽根７３はプーリー７７に接続する他端に設置される各の羽根７３の間で形成する空間を閉じるディスク７４とを備える。羽根７３はプーリー７７、ディスク７４の表面接続は接続具で固定・接続することもできる、あるいは直接溶接して接続し或いは溝付きで挿入し或いは開口部は固定具で接続することもできるが、これは当業者にとって容易に実現できるため、特に説明はしない。
羽根７３はプーリー７７、ディスク７４との接続を強化するために、プーリー７７、ディスク７４がセンター穴７２の位置に羽根７３を固定して中心軸７６にカバーするセンターケーシング７５は設置される。
本実施形態において運動エネルギーと風カエネルギーを利用する自動切替再生充電装置は、図１２と図１３に示すように、羽根車装置７、クラッチ６、ベルト７８及び小さなプーリー７９を備え、羽根車装置７、クラッチ６、ベルト７８、及び小さなプーリー７９は直接車体１１内部に設け、車体１１に気孔或いはルーバー気孔１２は設置される。羽根車装置７は中心軸７６（歯車箱の入力軸でも呼ばれ）、クラッチ６によって電動グリーンカーのディファレンシャル４の出力軸に接続し、ディファレンシャル４は電動グリーンカーを駆動して走行すると同時に羽根車装置７の回転を駆動する。再生充電装置はさらに電動グリーンカーに設けられてバッテリー１に接続する発電機１０を備え、該発電機１０の入力軸は小さなプーリー７９（歯車箱の出力端でも呼ばれ）、ベルト７８によって羽根車装置７のプーリー７７に接続し、羽根車装置７のプーリー７７は回転する時に小さなプーリー７９を駆動して回転し、さらに発電機１０駆動して作動し、大小プーリーの設置で、小さなプーリー７９は羽根車装置７のプーリー７７との間の回転数を十倍以上で増加でき、つまり、小さなプーリー７９の回転数は高い程度に達することによって、発電機１０は発電でき、電気エネルギーを出力する。
本実施形態において運動エネルギーと風カエネルギーを利用する自動切替再生充電装置の作動原理は、図８に示すように、電動グリーンカーは起動する時に、ワンウェイクラッチ６はディファレンシャル４を羽根車装置７に接続させ、電動グリーンカーそのものの運動エネルギーを利用して羽根車装置７を駆動して回転し、バッテリー１に充電する。電動グリーンカーの走行は特定の速度に達した後で、電動グリーンカー車体の外に特定の速度の気流を形成し、該気流は羽根車装置７の回転数をディファレンシャル４は提供できる速度を超え、この時にワンウェイクラッチ６は羽根車装置７とディファレンシャル４を分けさせ、電動グリーンカーは運転中で生じる気流を借りて羽根車装置７を駆動して回転し、小さなプーリー７９の回転を駆動して発電機１０を発電させることによって、バッテリー１に充電し、バッテリーは外界の電源で充電する回数及び必要なエネルギーを減少し、環境保護の効果を有する。電動グリーンカーの運転速度は低下し、生じる気流は羽根車装置７を駆動できない時に、ワンウェイクラッチ６は羽根車装置７をディファレンシャル４に接続し、改めて電動グリーンカーの運動エネルギーを利用して発電する。
また、本発明における羽根７３は異なる要求に基づき平板状或いは曲面状に設置できる。

Claims

少なくとも１つのかみ合い歯を有する歯板と、前記歯板の中心位置に設置される中心軸に接続するためのセンター穴と、前記歯板の一側或いは両側に設置される複数のセンター穴からかみ合い歯に放射状で分布する羽根と、それに前記羽根は前記歯板に接続する他端に設置されるクローズドディスクとを備えることを特徴とする羽根車装置。
前記羽根は平板状或いは曲面状を呈することを特徴とする請求項１に記載の羽根車装置。
前記歯板と前記ディスクとの間の前記センター穴の位置に前記羽根を固定して前記中心軸にカバーするためのセンターケーシングが設置されることを特徴とする請求項１に記載の羽根車装置。
前記羽根は前記歯板、ディスクの表面に直接溶接し、または溝付きで挿入し、あるいは開口部は固定具で接続することを特徴とする請求項１に記載の羽根車装置。
少なくとも１つのプーリーと、前記プーリーの中心位置に設置される中心軸に接続するためのセンター穴と、前記プーリーの一側或いは両側に設置される複数のセンター穴からかみ合い歯に放射状で分布する羽根と、それに前記羽根は前記プーリーに接続する他端に設置される前記羽根の間で形成する空間を閉じるディスクとを備えることを特徴とする羽根車装置。
前記羽根は平板状或いは曲面状を呈することを特徴とする請求項５に記載の羽根車装置。
前記プーリーと前記ディスクとの間の前記センター穴の位置に前記羽根を固定して前記中心軸にカバーするためのセンターケーシングが設置されることを特徴とする請求項５に記載の羽根車装置。
前記羽根は前記プーリー、ディスクの表面に直接溶接し、または溝付きで挿入し、あるいは開口部は固定具で接続することを特徴とする請求項５に記載の羽根車装置。
電動グリーンカー車体に直接取り付ける発電器、羽根車装置を備え、前記羽根車装置の入力端は中心軸、ワンウェイクラッチによって前記電動グリーンカーディファレンシャルの或いはディファレンシャルに接続する変速機ケースの出力軸に接続され、前記羽根車装置の入力端は前記発電機の入力軸に接続されることを特徴とする運動エネルギーと風カエネルギーを利用する自動切替再生充電システム。
前記羽根車装置は少なくとも１つのかみ合い歯を有する歯板と、前記歯板の中心位置に設置される中心軸に接続するためのセンター穴と、前記歯板の一側或いは両側に設置される複数のセンター穴からかみ合い歯に放射状で分布する羽根と、それに前記羽根は前記歯板に接続する他端に設置されるクローズドディスクとを備えることを特徴とする請求項９に記載の運動エネルギーと風カエネルギーを利用する自動切替再生充電システム。
前記羽根車装置は少なくとも１つのプーリーと、前記プーリーの中心位置に設置される中心軸に接続するためのセンター穴と、前記プーリーの一側或いは両側に設置される複数のセンター穴からかみ合い歯に放射状で分布する羽根と、それに前記羽根は前記プーリーに接続する他端に設置される前記羽根の間で形成する空間を閉じるディスクとを備えることを特徴とする請求項９に記載の運動エネルギーと風カエネルギーを利用する自動切替再生充電システム。
前記羽根は平板状或いは曲面状を呈することを特徴とする請求項１０または１１に記載の運動エネルギーと風カエネルギーを利用する自動切替再生充電システム。
前記歯板と前記ディスクとの間の前記センター穴の位置に前記羽根を固定して前記中心軸にカバーするためのセンターケーシングが設置されることを特徴とする請求項１０に記載の運動エネルギーと風カエネルギーを利用する自動切替再生充電システム。
前記プーリーと前記ディスクとの間の前記センター穴の位置に前記羽根を固定して前記中心軸にカバーするためのセンターケーシングが設置されることを特徴とする請求項１１に記載の運動エネルギーと風カエネルギーを利用する自動切替再生充電システム。
前記スピニングホイール形状の歯車の歯板は不活性歯車、駆動輪によって前記発電機の入力軸に接続することを特徴とする請求項１０に記載の運動エネルギーと風カエネルギーを利用する自動切替再生充電システム。
前記プーリーは小さなプーリーによって前記発電機の入力軸に接続することを特徴とする請求項１１に記載の運動エネルギーと風カエネルギーを利用する自動切替再生充電システム。
前記電動グリーンカーの車体壁に気孔あるいはルーバー気孔が設置されることを特徴とする請求項９に記載の運動エネルギーと風カエネルギーを利用する自動切替再生充電システム。
前記羽根は前記歯板、ディスクの表面に直接溶接し、または溝付きで挿入し、あるいは開口部は固定具で接続することを特徴とする請求項１０に記載の運動エネルギーと風カエネルギーを利用する自動切替再生充電システム。
前記羽根は前記プーリー、ディスクの表面に直接溶接し、または溝付きで挿入し、あるいは開口部は固定具で接続することを特徴とする請求項１１に記載の運動エネルギーと風カエネルギーを利用する自動切替再生充電システム。